RU2553576C2 - Clinker-free binder - Google Patents
Clinker-free binder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553576C2 RU2553576C2 RU2013121853/03A RU2013121853A RU2553576C2 RU 2553576 C2 RU2553576 C2 RU 2553576C2 RU 2013121853/03 A RU2013121853/03 A RU 2013121853/03A RU 2013121853 A RU2013121853 A RU 2013121853A RU 2553576 C2 RU2553576 C2 RU 2553576C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- binder
- zeolite
- rock
- containing carbonate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к вяжущим, и может найти применение в строительной отрасли для изготовления сухих строительных смесей, строительных растворов и бетонов, а также других строительных материалов, в состав которых входят вяжущие вещества.The invention relates to the field of building materials, in particular binders, and may find application in the construction industry for the manufacture of dry mortar, mortar and concrete, as well as other building materials, which include binders.
Известно бесклинкерное гидравлическое вяжущее на основе карбонатно-глинистого сырья, включающее гидравлическую известь, состоящую из обожженных при температуре 900-1100°C мергелистых известняков, содержащих до 25% глинистых примесей (А.В. Волженский, Ю.С. Буров, В.С. Колокольников. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1979, с.135-140).Known clinker-free hydraulic binder based on carbonate-clay raw materials, including hydraulic lime, consisting of marl lime calcined at a temperature of 900-1100 ° C, containing up to 25% clay impurities (A.V. Volzhensky, Yu.S. Burov, V.S. Kolokolnikov Mineral binders. - M .: Stroyizdat, 1979, p.135-140).
Недостатками вяжущего на основе гидравлической извести являются: низкая прочность, медленная скорость твердения низкий коэффициент размягчения.The disadvantages of a binder based on hydraulic lime are: low strength, slow hardening rate, low softening coefficient.
Известно бесклинкерное гидравлическое вяжущее на основе карбонатно-глинистого сырья, включающее романцемент, состоящий из мергелей, обожженных при температуре 800-1100°C, содержащих 25-35% глинистых примесей (А.В. Волженский, Ю.С. Буров, В.С. Колокольников. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1979, с.140-143).Known clinker-free hydraulic binder based on carbonate-clay raw materials, including romance, consisting of marls, calcined at a temperature of 800-1100 ° C, containing 25-35% clay impurities (A.V. Volzhensky, Yu.S. Burov, V.S. Kolokolnikov Mineral binders. - M .: Stroyizdat, 1979, p.140-143).
Недостатками вяжущего на основе романцемента являются: малая прочность, медленная скорость твердения, низкий коэффициент размягчения.The disadvantages of a cement-based binder are: low strength, slow hardening speed, low softening coefficient.
Также известно вяжущее, включающее гидравлическую известь из кремнеземсодержащего известняка и наполнитель из кремнеземсодержащего известняка при содержании в мас.%:It is also known astringent, including hydraulic lime from silica-containing limestone and a filler from silica-containing limestone at a content in wt.%:
гидравлической извести 23-39%;hydraulic lime 23-39%;
наполнителя 61-77%;filler 61-77%;
Свойства: прочность при сжатии 11,5-25,1 МПа;Properties: compressive strength 11.5-25.1 MPa;
водостойкость 0,83-0,98;water resistance 0.83-0.98;
(см. патент РФ 2023697 кл. С04B 7/34, бюл. №22, 30.11.94).(see RF patent 2023697 class C04B 7/34, bull. No. 22, 11/30/94).
Недостатками данного вяжущего являются: ограниченное содержание MgO (до 1,09%) в вяжущем и в силу этого невозможность использования гидравлической извести из магнийсодержащих карбонатных пород (доломитизированных известняков и доломитов), что сужает сырьевую базу, низкая прочность и водостойкость при нормальных условиях твердения, что не позволяет использовать вяжущее для изготовления строительных растворов и бетонов в обычных условиях.The disadvantages of this binder are: the limited MgO content (up to 1.09%) in the binder and, therefore, the inability to use hydraulic lime from magnesium-containing carbonate rocks (dolomitic limestones and dolomites), which narrows the raw material base, low strength and water resistance under normal hardening conditions, which does not allow the use of a binder for the manufacture of mortars and concrete in ordinary conditions.
Прототипом для заявляемого изобретения является вяжущее, содержащее обожженную при температуре 800-900°С смесь магнийсодержащих карбонатных пород с глиной при соотношении (3-9):1, в качестве минеральной добавки - отход производства металлургического комбината - доменный гранулированный шлак фракций 0,01-0,08 мм и сульфат магния при следующем соотношении компонентов, маcс.%:The prototype for the claimed invention is a binder containing a mixture of magnesium-containing carbonate rocks with clay calcined at a temperature of 800-900 ° C at a ratio of (3-9): 1, as a mineral additive - waste from the production of a metallurgical plant - blast furnace granulated slag fractions of 0.01- 0.08 mm and magnesium sulfate in the following ratio of components, wt.%:
(см. патент РФ 2255063 кл. C04B 7/34, Бюл. №18.27.0.05).(see RF patent 2255063 C. C04B 7/34, Bull. No. 18.27.0.05).
Недостатком данного вяжущего является низкая прочность.The disadvantage of this binder is its low strength.
Задачей изобретения является повышение прочности при твердении в нормальных условиях.The objective of the invention is to increase the hardening strength under normal conditions.
Результат достигается тем, что вяжущее, включающее обожженную при температуре 800-900°C смесь магнийсодержащих карбонатных пород и глины, сульфат магния и минеральную добавку, согласно изобретению содержит в качестве минеральной добавки - цеолитсодержащую карбонатно-кремнеземистую породу и дополнительно пластификатор СП-1 и ускоритель твердения сульфат натрия при следующем содержании ингредиентов в масс. %:The result is achieved in that the binder, including a mixture of magnesium-containing carbonate rocks and clay burnt at a temperature of 800-900 ° C, magnesium sulfate and a mineral additive, according to the invention contains as a mineral additive a zeolite-containing carbonate-siliceous rock and, in addition, an SP-1 plasticizer and an accelerator hardening sodium sulfate in the following ingredients in the mass. %:
Результат достигается также тем, что вяжущее содержит в качестве пластификатора: СП-1, в качестве ускорителя твердения: сульфат натрия.The result is also achieved by the fact that the binder contains as a plasticizer: SP-1, as a hardening accelerator: sodium sulfate.
Результат достигается также тем, что соотношение магнийсодержащих карбонатных пород и глины составляет (2,7-10):1.The result is also achieved by the fact that the ratio of magnesium-containing carbonate rocks and clay is (2.7-10): 1.
Вяжущее готовилось путем смешения компонентов в шаровой мельнице.A binder was prepared by mixing the components in a ball mill.
Для получения вяжущего использованы следующие компоненты:To obtain a binder, the following components were used:
- глина, например, Кощаковского месторождения РТ следующего состава в мас.%: SiO2 - 68,47; Al2O3 - 13,17; Fe2O3 - 5,76; CaO - 1,65; MgO - 1,91; K2O - 1,67; ТiO2 - 0,78; SO3 - 0,06; Na2O - 0,37; P2O5 - 0,13; MnO - 0,1; потери при прокаливании - 5,51;- clay, for example, Koshchakovo field RT of the following composition in wt.%: SiO 2 - 68.47; Al 2 O 3 - 13.17; Fe 2 O 3 - 5.76; CaO - 1.65; MgO - 1.91; K 2 O - 1.67; TiO 2 0.78; SO 3 - 0.06; Na 2 O - 0.37; P 2 O 5 - 0.13; MnO - 0.1; loss on ignition - 5.51;
- магнийсодержащие карбонатные породы с содержанием MgO до 20% по ОСТ 21-27-76 "Породы карбонатные для производства строительной извести. Технические условия";- magnesium-containing carbonate rocks with MgO content up to 20% according to OST 21-27-76 "Carbonate rocks for the production of building lime. Technical conditions";
- минеральная добавка: цеолитсодержащая карбонатно-кремнеземистая порода ТУ 5743-002-020069662-96;- mineral additive: zeolite-containing carbonate-siliceous rock TU 5743-002-020069662-96;
- сульфат магния ТУ 2141-025-32496445-01;- magnesium sulfate TU 2141-025-32496445-01;
- пластификатор СП-1 ТУ 5870-005-58042865-05;- plasticizer SP-1 TU 5870-005-58042865-05;
- ускоритель твердения: сульфат натрия ТУ 2141-114-05766575-2004 изм.2;- hardening accelerator: sodium sulfate TU 2141-114-05766575-2004 rev.2;
Для получения образцов вяжущего использовались: смесь из магнийсодержащих карбонатных пород Матюшинского месторождения РТ, глины Кощаковского месторождения РТ, цеолитсодержащая карбонатно-кремнеземистая порода Татарско-Шатрашанского месторождения РТ.To obtain binder samples, we used: a mixture of magnesium-containing carbonate rocks of the Matyushinsky field of the Republic of Tatarstan, clay of the Koshchakovsky field of the Republic of Tatarstan, zeolite-containing carbonate-siliceous rock of the Tatarsko-Shatrashansky field of the Republic of Tatarstan.
Смесь получали обжигом при температуре 800-900°C измельченной до состояния муки шихты, состоящей из магнийсодержащих карбонатных пород и глины при соотношении (2,7-10):1, с последующим помолом до удельной поверхности 300-350 м2/кг.The mixture was obtained by roasting at a temperature of 800-900 ° C of a mixture, ground to a state of flour, consisting of magnesium-containing carbonate rocks and clay with a ratio of (2.7-10): 1, followed by grinding to a specific surface of 300-350 m 2 / kg.
Состав смеси в масс.%:The composition of the mixture in wt.%:
Цеолитсодержащая карбонатно-кремнеземистая порода высушивалась и подвергалась помолу до полного прохождения через сито 008. Сульфат магния высушивали и обезвоживали.The zeolite-containing carbonate-silica rock was dried and milled until it passed through a 008. Screen. The magnesium sulfate was dried and dehydrated.
При затворении вяжущего водой происходит гидратация силикатов и алюминатов кальция, одновременно с этим процессом свободная СаО образует с минералами цеолитсодержащей карбонатно-кремнеземистой породы гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, способствуя повышению прочности и водостойкости.When binder is mixed with water, calcium silicates and aluminates are hydrated, and at the same time, free CaO forms calcium hydrosilicates and hydroaluminates with minerals of a zeolite-containing carbonate-siliceous rock, thereby increasing strength and water resistance.
Пластифицирующая добавка уменьшает количество воды затворения, образуя адсорбционный слой на поверхности твердой фазы, вызывает изменение электрокинетического потенциала и вследствие этого увеличение сил электростатического отталкивания, распад агрегатов и высвобождение мобилизированной во флоккулах воды, увеличивая скорость твердения и прочность.The plasticizing additive reduces the amount of mixing water, forming an adsorption layer on the surface of the solid phase, causes a change in the electrokinetic potential and, as a result, an increase in electrostatic repulsive forces, decomposition of aggregates and the release of water mobilized in floccules, increasing the hardening speed and strength.
Сульфат магния повышает растворимость MgO, способствует его гидратации и образованию оксигидросульфатов магния, уплотняющих структуру цементного камня и повышающих прочность и водостойкость.Magnesium sulfate increases the solubility of MgO, promotes its hydration and the formation of magnesium oxyhydrosulfates, which compact the structure of cement stone and increase strength and water resistance.
Сульфат натрия, реагируя с гидратом оксида кальция, образует гипс. Образующийся мелкодисперсный гипс реагирует с минералами и способствует более быстрой выкристаллизации новообразований из цементного геля.Sodium sulfate, reacting with calcium oxide hydrate, forms gypsum. The resulting finely divided gypsum reacts with minerals and contributes to a more rapid crystallization of tumors from the cement gel.
Цеолитсодержащая карбонатно-кремнеземистая активизирует силикатную и алюминатную фазы вяжущего, способствует ускорению гидролиза и гидратации клинкерных минералов и быстрому набору прочности вяжущего в ранние сроки твердения и дополнительно повышает прочность, эффективно связывая известь при нормальных условиях твердения.The zeolite-containing carbonate-silica activates the silicate and aluminate phases of the binder, helps to accelerate the hydrolysis and hydration of clinker minerals and a quick set of strength of the binder in the early stages of hardening, and further increases the strength by effectively binding lime under normal hardening conditions.
Для испытания составов вяжущего готовились образцы из растворной смеси с песком в соотношении - вяжущее:песок=1:3 при водоцементном отношении 0,4. Испытания основных свойств вяжущего осуществлялось по ГОСТ 30744. Данные по составам приведены в таблице 1, а характеристики вяжущего - в таблице 2.To test the binder compositions, samples were prepared from the mortar mixture with sand in the ratio binder: sand = 1: 3 with a water-cement ratio of 0.4. Tests of the basic properties of the binder were carried out in accordance with GOST 30744. The data on the compositions are shown in table 1, and the characteristics of the binder in table 2.
Анализ данных, полученных в результате испытаний вяжущего, показывает, что оно отвечает поставленной цели: имеет прочностные показатели выше, чем у прототипа, состав с наименьшей прочностью обеспечивает прочность выше, чем оптимальный состав прототипа. Также достигается расширение сырьевой базы за счет использования местного магнийсодержащего сырья.Analysis of the data obtained as a result of binder tests shows that it meets the intended purpose: it has strength characteristics higher than that of the prototype, the composition with the lowest strength provides strength higher than the optimal composition of the prototype. The expansion of the raw material base through the use of local magnesium-containing raw materials is also achieved.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121853/03A RU2553576C2 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Clinker-free binder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121853/03A RU2553576C2 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Clinker-free binder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013121853A RU2013121853A (en) | 2014-11-20 |
RU2553576C2 true RU2553576C2 (en) | 2015-06-20 |
Family
ID=53381007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013121853/03A RU2553576C2 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Clinker-free binder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2553576C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987004145A1 (en) * | 1986-01-07 | 1987-07-16 | Ausmintec Corp. Limited | Magnesium cement |
RU2255063C1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-06-27 | Казанская государственная архитектурно-строительная академия КГАСА | Binding agent |
EA007269B1 (en) * | 2000-01-27 | 2006-08-25 | Текеко Пти Лтд. | Reactive magnesium oxide cements |
JP2006272145A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Heavy metal insolubilizing material and method of treating heavy metal |
RU2363675C1 (en) * | 2007-11-20 | 2009-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Raw mix |
-
2013
- 2013-05-13 RU RU2013121853/03A patent/RU2553576C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987004145A1 (en) * | 1986-01-07 | 1987-07-16 | Ausmintec Corp. Limited | Magnesium cement |
EA007269B1 (en) * | 2000-01-27 | 2006-08-25 | Текеко Пти Лтд. | Reactive magnesium oxide cements |
RU2255063C1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-06-27 | Казанская государственная архитектурно-строительная академия КГАСА | Binding agent |
JP2006272145A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Heavy metal insolubilizing material and method of treating heavy metal |
RU2363675C1 (en) * | 2007-11-20 | 2009-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Raw mix |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013121853A (en) | 2014-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106316172B (en) | Fine high intensity High-belite Cement and preparation method thereof | |
ES2899004T3 (en) | Binding composition comprising lignite fly ash | |
ITMI20092105A1 (en) | HYDRAULIC BINDER INCLUDING A LARGE FORGESTINATE LOPPA | |
KR20220016637A (en) | Concrete composition for revealing early strength | |
WO2020100925A1 (en) | Cement admixture, expansion material, and cement composition | |
JP6983963B1 (en) | Cement composition | |
JP2010155737A (en) | Quick-hardening admixture | |
KR101664273B1 (en) | cement mortar compositon and cement mortar comprising the same, method thereof | |
JP2014129210A (en) | Expansive admixture | |
RU2553576C2 (en) | Clinker-free binder | |
RU2373163C1 (en) | Cement of low water demand and method of its production | |
KR101594157B1 (en) | Eco-Mortars Composition Usnig Non-firing Binder | |
RU2678285C2 (en) | Binding material on basis of activated crushed granular domain slag, fitted for formation of concrete type material | |
WO2021215509A1 (en) | Cement admixture, expansion material, and cement composition | |
JPH11302047A (en) | Expansive material composition and expansive cement composition | |
JP2002029796A (en) | Cement admixture and cement composition | |
JPH0774366B2 (en) | Blast furnace slag composition | |
JP7181355B1 (en) | Cement admixture, method for producing cement admixture, and cement composition | |
RU2485066C1 (en) | Building mortar | |
JP5935916B1 (en) | Cement composition | |
KR101202025B1 (en) | Mortar composition by using blast furnance air cooled slag | |
RU2569657C1 (en) | Raw mix for sulphated cement | |
RU2779157C1 (en) | Shrinkproof compound for concrete mix | |
RU2769164C1 (en) | Expansion admixture for cement containing steel slag | |
RU2255063C1 (en) | Binding agent |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150514 |